(57)【要約】      （修正有）【課題】高調波対策が必要な電子機器において、入力電流を監視することなく、力率を改善できるインバータ力率改善回路を提供する。【解決手段】力率改善回路１３は、交流電源回路１０側に接続された、たとえば、リアクターによって力率を改善するものである。整流回路１４は、前記力率改善回路を介して前記交流電源回路に接続され、交流電圧を直流電圧に変換する。電圧検出回路１１は、整流回路の出力電圧を監視している。制御素子１２は、前記電圧検出回路の電圧が所定閾値を超えるか否かを監視しており、前記電圧によって前記力率改善回路を停止する。また、前記制御素子は、所定時間が経過すると前記力率改善回路を復帰するように制御することで、インバータの力率を改善している。【選択図】図１
2010017049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源回路と、
前記交流電源回路に接続された力率改善回路と、
前記力率改善回路を介して前記交流電源回路に接続された整流回路と、
前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路の電圧により、所定閾値を超えると前記力率改善回路を停止し、所定時間が経過すると前記力率改善回路が復帰するように制御する制御素子と、
から少なくとも構成されていることを特徴とするインバータ力率改善回路。
【請求項２】
前記制御素子は、前記電圧検出回路の電圧により、所定閾値を超えると前記力率改善回路を停止し、所定電圧に低下すると前記力率改善回路が復帰するように制御することを特徴とする請求項１に記載されたインバータ力率改善回路。
【請求項３】
負荷の動作状態に対する入力電流の関係をマップデータとして記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて、前記力率改善回路の動作または停止を行なう制御素子とから少なくとも構成されていることを特徴とする請求項１に記載されたインバータ力率改善回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高調波対策が必要な電子機器において、入力電流を監視することなく、力率を改善できるインバータ力率改善回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来例におけるインバータ力率改善回路を説明するためのブロック構成図である。図４において、交流電源回路４０は、インバータ回路により直流に変換された後、制御回路４６を介して負荷４７に供給されている。前記交流電源回路４０は、入力電流検出回路４１により入力電流が検出される。整流回路４４は、平滑コンデンサ４５とともに、交流を直流に変換する。前記整流回路４４によって整流された直流電圧は、制御回路４６に供給され、負荷４７を制御する。
【０００３】
力率改善回路４３は、前記入力電流検出回路４１と前記整流回路４４の間に設けられ、検出された入力電流が制御素子、たとえば、カレントトランス４２によって制御される。前記制御素子４２は、前記入力電流検出回路４１によって検出された電流が多く流れる場合、力率改善回路４３により力率を改善するようにしている。また、力率改善回路は、たとえば、特開２００５−２５３２８４号公報、特開平１０−２４８２６５号公報に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２５３２８４号公報
【特許文献２】特開平１０−２４８２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来例における力率改善回路は、入力電流検出回路の精度が必要になるため、カレントトランスによって構成されている。前記カレントトランスは、バラツキが多く出荷時に補正する必要があった。前記力率改善回路は、出荷時に補正するための作業工数が多いだけでなく、入力電流検出回路およびカレントトランスにかかる費用が高いため、安価で性能の良いものが得られなかった。
【０００５】
以上のような課題を解決するために、本発明は、入力電流を検出する回路を用いずに、安価で効率の良いインバータ力率改善回路を提供することを目的とする。本発明は、負荷状態に基づいた力率の改善が可能なインバータ力率改善回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（第１発明）
第１発明のインバータ力率改善回路は、交流電源回路と、前記交流電源回路に接続された力率改善回路と、前記力率改善回路を介して前記交流電源回路に接続された整流回路と、前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路の電圧により、所定閾値を超えると前記力率改善回路を停止し、所定時間が経過すると前記力率改善回路が復帰するように制御する制御素子とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明のインバータ力率改善回路において、前記制御素子は、前記電圧検出回路の電圧により、所定閾値を超えると前記力率改善回路を停止し、所定電圧に低下すると前記力率改善回路が復帰するように制御することを特徴とする。
１に記載されたインバータ力率改善回路。
【０００８】
（第３発明）
第３発明のインバータ力率改善回路は、負荷の動作状態に対する入力電流の関係をマップデータとして記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて、前記力率改善回路の動作または停止を行なう制御素子とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、整流回路の出力電圧を監視している電圧検出回路が所定閾値を超えるか否かを監視しており、前記検出電圧によって、制御素子が前記力率改善回路を停止しているため、電源回路側の入力電流を監視する必要がなく、構成部品のバラツキを出荷時に補正する等の作業工数が不要になる。
【００１０】
本発明によれば、整流回路後の電圧を検出することにより、出荷時に補正する等の作業工数が不要になるだけでなく、構成部品の破壊を防止するとともに、力率を効率良く改善することができる。
【００１１】
本発明によれば、データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて、制御素子が力率改善回路を動作または停止するようにしているため、負荷特有の変化に対応することができ、力率の改善を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１発明）
第１発明のインバータ力率改善回路は、交流電源回路と、力率改善回路と、整流回路と、電圧検出回路と、前記力率改善回路を制御する制御素子とから少なくとも構成されている。前記交流電源回路は、交流電圧を直流に変換して負荷に供給される。前記力率改善回路は、前記交流電源回路側に接続された、たとえば、リアクターによって力率を改善するものである。前記整流回路は、前記力率改善回路を介して前記交流電源回路に接続され、交流電圧を直流電圧に変換する。
【００１３】
前記電圧検出回路は、整流回路の出力電圧を監視している。前記制御素子は、前記電圧検出回路の電圧が所定閾値を超えるか否かを監視しており、前記電圧によって前記力率改善回路を停止する。また、前記制御素子は、所定時間が経過すると前記力率改善回路を復帰するように制御することで、インバータの力率を改善している。本発明は、電源回路側の入力電流を監視する必要がないため、構成部品のバラツキを出荷時に補正する等の作業工数が不要になる。
【００１４】
（第２発明）
第２発明のインバータ力率改善回路は、前記電圧検出回路の電圧が所定閾値を超えた場合、請求項１に記載されている制御素子により停止する。また、前記制御素子は、前記電流検出回路の電圧が所定電圧に低下すると前記力率改善回路が復帰するように制御する。前記インバータ力率改善回路は、整流回路後の電圧を検出することにより、構成部品の破壊を防止するとともに、力率を効率良く改善することができる。
【００１５】
（第３発明）
第３発明のインバータ力率改善回路は、予め負荷の動作状態に対する入力電流の関係をマップデータとしてデータ記憶手段に記憶しておく。前記制御素子は、前記データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて、前記力率改善回路の動作または停止を行なう。前記データマップは、負荷特有の変化に対応することができ、力率の改善を向上させることができる。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の一実施例であるインバータ力率改善回路を説明するためのブロック構成図である。図１において、交流電源回路１０は、インバータ回路により直流に変換された後、制御回路１６を介して負荷１７に供給されている。前記交流電源回路１０は、整流回路１４および平滑コンデンサ１５とともに、交流を直流に変換する。前記整流回路１４によって整流された直流電圧は、制御回路１６に供給され、負荷１７を制御する。
【００１７】
本発明の力率改善回路１３は、交流電源回路１０と整流回路１４の間に設けられている。また、電圧検出回路１１は、前記コンデンサ１５と前記制御回路１６の間に設けられている。前記電圧検出回路１１によって検出された電圧は、制御素子１２により、前記力率改善回路１３を制御する。また、前記制御素子１２は、前記制御回路１６も制御することができる。
【００１８】
前記電圧検出回路１１は、力率の改善により、閾値よりも高い電圧を検出した場合、前記制御素子１２によって動作を停止または開始することができる。前記制御素子１２は、前記電圧検出回路１１における電圧が上がらないように、力率のタイミングを変えるように制御する。
【００１９】
図２（イ）および（ロ）は電圧検出回路によって検出された電圧によって力率改善回路のタイミングを制御するためのフローチャートである。図２（イ）において、電圧検出回路は、整流回路によって整流した後の電圧を検出する（ステップ２１１）。前記制御素子は、電圧検出回路によって検出された電圧が所定の閾値電圧を超えたか否かを調べる（ステップ２１２）。前記制御素子は、前記閾値電圧を超えたと判断した場合、タイミングをとって、力率改善回路を停止する（ステップ２１３、２１４）。
【００２０】
前記制御素子は、前記力率改善回路を停止してからの時間が所定時間以上になったか否かを調べる（ステップ２１５）。前記制御素子は、前記所定時間が経過したと判断した場合、力率改善回路の動作を再開する（ステップ２１６）。前記制御素子は、ステップ２１５において、所定時間が経過していないと判断した場合、力率改善回路の動作を停止した状態にする。また、ステップ２１２において、前記制御素子は、電圧検出回路によって検出された電圧が所定の電圧を超えていないと判断した場合、力率改善回路の動作を継続する（ステップ２１６）。
【００２１】
図２（ロ）において、（イ）と相違する点は、ステップ２１５′が時間の代わりに電圧になっている点である。
【００２２】
図３は第２実施例で、電圧検出回路によって検出された電圧を負荷の状態と入力電流とのデータと比較することによって力率改善回路のタイミングを制御するためのフローチャートである。図３において、電圧検出回路は、整流回路によって整流した後の電圧を検出する（ステップ３１１）。予め負荷の状態と入力電流の関係をデータとして記憶されている（ステップ３１２）。比較回路は、電圧検出回路によって検出された電圧と、負荷状態と入力データの関係からなるデータを比較する（ステップ３１３）。
【００２３】
前記比較回路は、前記検出された電圧が前記予め記憶されたデータであるか否かを調べる（ステップ３１４）。前記制御素子は、記憶されたデータ内に収まっていると判断した場合、タイミングをとって、力率改善回路を停止する（ステップ３１５、３１６）。
【００２４】
前記制御素子は、前記力率改善回路を停止してからの時間が所定時間以上になったか否かを調べる（ステップ３１７）。前記制御素子は、前記所定時間が経過したと判断した場合、力率改善回路の動作を再開する（ステップ３１８）。前記制御素子は、ステップ３１４において、予め記憶されたデータ外であると判断した場合、力率改善回路の動作を停止した状態にする。また、ステップ３１７において、前記制御素子は、力率改善回路の停止時間が所定時間を過ぎたと判断した場合、力率改善回路の動作を再開する（ステップ３１８）。ステップ３１４において、前記制御素子は、比較回路の比較結果、各データ内に収まらないと判断した場合、力率改善回路を動作状態のままにする。
【００２５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例におけるブロック構成図に記載された手段は、周知または公知のものに任意に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例であるインバータ力率改善回路を説明するためのブロック構成図である。（実施例１）
【図２】（イ）および（ロ）は電圧検出回路によって検出された電圧によって力率改善回路のタイミングを制御するためのフローチャートである。
【図３】第２実施例で、電圧検出回路によって検出された電圧を負荷の状態と入力電流とのデータと比較することによって力率改善回路のタイミングを制御するためのフローチャートである。（実施例２）
【図４】従来例におけるインバータ力率改善回路を説明するためのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・交流電源回路
１１・・・電圧検出回路
１２・・・制御素子
１３・・・力率改善回路
１４・・・整流回路
１５・・・平滑コンデンサ
１６・・・制御回路
１７・・・負荷
【図１】
2010017049.tif 000003
【図２】
2010017049.tif 000004
【図３】
2010017049.tif 000005
【図４】
2010017049.tif 000006